CN114466702A - 产生微气泡的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是在产生用于制造微气泡的压缩中不需要具有高功率消耗的专用泵来产生微气泡。取而代之，本发明的装置(1)包括用于盛水的罐(10)、用于使水进入罐(10)的入口(11)、用于将水从罐(10)排出的出口(12)、用于控制罐(10)内的压力的空气阀(13)，其中入口(11)构造成漏斗形状，漏斗的顶部和底部的直径大于出口(12)的直径，从而当空气阀(13)关闭且水被驱动通过入口(11)进到罐(10)中时，使得压力上升并随后产生微气泡。
Description
技术领域
本发明涉及一种产生微气泡的装置。更具体地，在装置内产生的微气泡用于清洁目的。
背景技术
微气泡是以微米形式的小的填充有气体的微型球体，并且微气泡在不同工业在多种应用中是有用的。虽然也许并非广为人知，但微气泡在医学领域中是有用的，特别是在医学成像中作为造影剂和作为靶向药物运送的载体。除了用于医学领域外，微气泡还大量用于清洁应用，从清洁蔬菜到人类皮肤和牙齿。由于其清洁能力，微气泡也在水处理厂中使用。除了清洁，在水处理中微气泡也用于氧或其他元素的提供。
虽然微气泡是有用的，但它们通常难以产生，尤其是在较洁净的如自来水、纯水的水供给和较洁净的有机溶剂中。这是因为更洁净的水含有较少的电离物质和杂质，这些物质和杂质经常有助于形成气泡的形状。鉴于这种技术能力，多年来对该技术进行了大量研究，以开发能够以更简单、更快和更便宜的方式产生微气泡的创新。用于产生微气泡的一些较简单的机理包括机械振动、流动聚焦或流体振荡。这些机理通常需要更简单的设备并且消耗更低的功率和能量。然而，它们常常难以为气泡尺寸分布、气相滞留和气泡分散订立指标。为了克服这些问题，已经使用更复杂的装置以更有效的方式产生微气泡。其中一种机理是使用压缩空气流来产生微气泡，该机理借助特别设计的喷嘴系统将空气溶解进液体中并产生出微气泡。产生微气泡的另一机理是通过使用超声波在液体中导致空泡形成。这两种机理通常都以其高运行成本而为人所熟知，因为这些装置在产生压缩或超声波时需要高功率消耗的专用泵。除了高功率消耗之外，在装置内产生的压力和超声波需要特殊且技术性装置以用于监测和控制。这些装置经常使用传感器和监视系统来检测压力水平和超声波，这增加了这些装置的操作成本。另一个缺点，具体而言在多台压缩机的使用方面，是难以避免的来自压缩机的噪音的产生。为了减少噪音的产生，必须采取额外的步骤和努力来改进压缩机。解决这个问题的一种更方便的方法是花费更多的钱来获得产生较少噪音的压缩机，对于总是希望使其操作成本最小化的制造商来说，情况可能并不总是这样。
在用于清洁目的的装置中，成本通常是最重要的因素，因为装置通常以便携式单元出售，便携式单元可以方便地用于家用或商业目的。这种装置通常所知的是结合有压缩机泵的洗涤器或洗涤单元，所述压缩机泵具有被称作喷嘴的系统以产生微气泡。虽然压缩机通常小且紧凑，但它们仍然消耗大量的功率以有效地压缩空气并通过所称的喷嘴将空气作为微气泡喷射出来。如上文所提及的，从压缩机产生的噪音难以避免。因此，如果压缩机在小型家用或商用单元中使用，将造成噪音污染。
韩国专利号101441017B1已经公开了一种以环境友好方式操作的微气泡洗衣机。具体地，洗衣机采用两级清洗，其中第一级用流动的水清洗，第二级用机器内产生的微气泡清洗和消毒。与现有和常规应用类似，本文公开的洗衣机仍然需要压力泵来产生用于清洁和消毒目的的气泡。
鉴于在先公开内容中公开的上文提到的问题，因此，存在对本发明的需求以提供一种以有效方式产生微气泡的装置。
发明内容
本发明是一种用于产生微气泡的装置，该装置包括用于装水的罐、用于使水进入罐的入口、用于将水从罐排出的出口、用于控制罐内压力的空气阀，其特征在于，所述入口构造成漏斗形状，漏斗的顶部和底部的直径大于所述出口的直径，由此，当空气阀关闭且水被驱动通过所述入口进到罐中时，使压力上升并随后产生微气泡。
本发明的目的是提供一种产生用于清洁目的的微气泡的装置。
本发明的另一个目的是提供一种无需压力泵而产生微气泡的装置。
本发明的另一个目的是提供一种产生微泡的装置，该装置具有更简单的设置，该设置是有效的和成本划算的。
附图说明
图1示出根据本发明的一个实施例的用于产生微气泡的装置，具体地，其中入口平行地位于出口上方。
图2示出了根据本发明的另一个实施例的用于产生微气泡的装置，具体地，其中入口位于与出口相同的轴线上。
具体实施方式
通过参考下面的详细描述，本发明的上述和其它特征和目的将变得更加明显和更好地理解。应当理解，下面已知的详细描述并不旨在是穷尽性的或将本发明限制成所公开的精确形式，因为本发明可以采取不同的替代形式。相反，除非权利要求另有明确说明，详细描述涵盖对本发明作出的所有相关修改和改变。
如前文提到的，微气泡在许多不同的工业中用于多种目的。在本发明中，公开了一种用于产生微气泡的装置(1)。具体地，装置(1)包括用于装水的罐(11)、用于使水进入罐的入口(12)、用于将水从罐(10)排出的出口(12)以及用于控制罐(10)内的压力的空气阀(13)。更具体地，装置(1)的入口(11)被构造成漏斗形状，漏斗的顶部和底部的直径大于出口(12)的直径，从而使得当空气阀(13)关闭且水被驱动通过入口(11)进入罐(10)时，压力上升并随后产生微气泡。对于装置(1)内的这种元件，因此不需要高功率消耗的专用泵以产生用于产生微气泡的压缩。取而代之的是，基于装置(1)的所述元件的压力上升在产生必要的微气泡以实现装置(1)的洗涤目的是足够且有效的。
在本发明的一个实施例中，罐(10)的尺寸可以是0.5升或2.0升。换言之，罐(10)能够盛装0.5升至2.0升范围内的水量。在本发明的另一个实施例中，出口(12)可设置于罐(10)的底部或罐(10)一侧的下底部。在出口(12)设置于罐(10)的底部的实施例中，出口也与入口(11)相对设置。在出口设置在罐(10)的一侧的下底部的实施例中，出口的位置距罐(10)的底部约5％至10％。出口(12)的位置主要依罐设计的水龙头而定。
图1示出了本发明的优选实施例，优选地，装置(1)的入口(11)平行地设置在出口(13)上方。如前所述，入口(11)构造成漏斗形状，漏斗的顶部和底部的直径大于出口(13)的直径。更具体地，在本发明的本实施例中，入口(11)是朝上的漏斗。除了入口(11)，空气阀(13)设置在与入口(11)相同的轴线上。另一方面，出口(12)设置在罐(10)的底部，使水能从罐(10)中排出。此外，在本发明的本实施例中，入口(11)的漏斗的顶部具有6.0mm至8.0mm的直径，并且入口(11)的漏斗的底部具有2.5mm至5.0mm的直径。装置(1)的出口(12)是1.0mm至2.5mm直径的管。
按照本发明优选实施例的公开，当水从装置(1)顶部的入口(11)被供应到装置(1)中时，在水流进罐(10)内时，产生向下的冲击和喷射。入口(11)的漏斗形状有助于产生和加强这种冲击。供给到装置(1)的罐(10)中的水应具有150kPa以上的水压。在将水供应到装置(1)中之前，确保空气阀(13)处于关闭模式，使得能够在装置(1)内恰当地建立压力。对于通过漏斗形入口(11)提供到罐(10)中的水量，较小尺寸的出口(12)只能一次从罐(10)排出和释放特定量的水。这样，连续供水将水收集在罐(10)内并在罐(10)内增加压力，其中水的压力在罐(10)内逐渐产生微气泡。在罐(10)内的压力上升之后，空气阀(13)随后自动关闭。空气阀(13)也作为罐(10)的压力控制器。在供水被关闭的情况下，罐(10)内剩余的水继续向下流动并从出口(12)向外流出，在这种情况下打开空气阀(13)以使空气进入罐(10)。与先前的现有技术不同，出口(12)不需要阀来控制水的输出。取而代之，出口(12)与其它元件一起使压力上升，并引导加压的水经由出口(12)从罐(10)自主地流出。根据出口(12)的高度和位置以及罐(10)内的剩余压力，当关闭供水时，供应到罐(10)中的大部分水将流出。在出口(12)位于罐(10)的最底部的情况下，当水完全流出罐(10)时，罐(10)被排空。重复该过程以产生用于重复清洁循环的微气泡。对于尺寸为0.5升的罐(10)，本实施例能够在每一轮水填充中产生持续约3分钟的微气泡。对于尺寸为2.0升的罐(10)，产生的微气泡将持续约12分钟。
图2示出了本发明的另一实施例，优选地，其中入口(11)设置在与出口(12)相同的轴线上。与前面的实施例不同，本实施例的入口(11)呈倒漏斗形状。除了是倒漏斗外，入口(11)的倒漏斗的底部伸长到罐(10)长度的至少四分之三。更具体地，入口(11)的漏斗的顶部具有2.5mm至5.0mm的直径，入口(11)的漏斗的底部具有6.0mm至8.0mm的直径。此外，空气阀(13)平行地设置在入口(11)和出口(12)的上方。装置(1)的出口(12)具有1.0mm至2.5mm的直径。与前面的实施例不同，水从底部以250kPa以上的初始水压供给到装置(1)。当水通过倒漏斗的细长部分喷出时，它旋转着通过细长漏斗，在离开漏斗之前产生和增加压力。由于装置(1)的出口(12)与入口(11)相比具有更小的直径，因此只有一定量的水能够排出和离开罐(10)。由于水不能被排出，连续的供水随后逐渐在罐(10)内形成更高的压力，由此在罐(10)内产生微气泡。为此，确保空气阀(13)处于关闭模式，从而能够在罐(10)内适当地建立压力。如前所述，空气阀(13)在罐(10)内的压力上升后自动关闭，并且空气阀(13)用于控制罐(10)内的压力。当关闭供水时，罐(10)内剩余的水继续向下流动并从出口(12)流出。出口(12)与其它元件一起使得压力上升，并引导加压的水经由出口(12)从罐(10)自主地流出。根据出口(12)的高度和位置以及罐(10)内的剩余压力，当关闭供水时，供应到罐(10)中的大部分水将流出。在出口(12)位于罐(10)的最底部的情况下，当水完全流出罐(10)时，罐(10)被排空。与图1所示的装置(1)不同，当与图1所示的实施例比较时，本实施例能够产生持续时间长50％的微气泡。具有这样的特征，在尺寸0.5升的罐(10)内产生的微气泡将保持约6分钟。此外，在尺寸2.0升的罐(10)内产生的微气泡将保持甚至更长时间，即约25分钟。
虽然已经描述了本发明的具体实施例，但是本领域的技术人员将理解，这些具体实施例并非穷尽性的或者将本发明限制于所公开的精确形式，显然，鉴于包括等同物的上述教导，许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，本发明不受具体示出的实施例的限制，而仅受所附权利要求书的范围的限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于产生微气泡的装置(1)，包括：
用于盛水的罐(10)；
用于使水进入所述罐(10)的入口(11)；
用于将水从所述罐(10)排出的出口(12)；
用于控制所述罐(10)内的压力的空气阀(13)；
其特征在于，所述入口(11)构造成漏斗形状，所述漏斗的顶部和底部的直径大于所述出口(12)的直径，从而当关闭所述空气阀(13)且水被驱动通过所述入口(11)进入所述罐(10)时，使压力上升并随后产生微气泡，从而消除对所述装置使用泵并降低所述装置的构造成本。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述入口(11)平行地设置在所述出口(12)上方。
3.根据权利要求2所述的装置(1)，其中所述入口(11)呈朝上的漏斗的形状。
4.根据权利要求2所述的装置(1)，其中，所述空气阀(13)设置在与所述入口(11)相同的轴线上。
5.根据权利要求2所述的装置(1)，其中，所述入口(11)的漏斗的顶部具有6.0mm至8.0mm的直径，并且所述入口(11)的漏斗的底部具有2.5mm至5.0mm的直径。
6.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述入口(11)设置在与所述出口(12)相同的轴线上。
7.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，所述入口(11)呈倒漏斗的形状。
8.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，所述入口(11)的所述倒漏斗的底部是伸长的。
9.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，所述空气阀(13)平行地设置在所述入口(11)和所述出口(12)的上方。
10.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，所述入口(11)的漏斗的顶部具有2.5mm至5.0mm的直径，所述入口(11)的漏斗的底部具有6.0mm至8.0mm的直径。
11.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述出口(12)为具有1.0mm至2.5mm直径的管形。
Claims (11)
1.一种用于产生微气泡的装置(1)，包括：
用于盛水的罐(10)；
用于使水进入所述罐(10)的入口(11)；
用于将水从所述罐(10)排出的出口(12)；
用于控制所述罐(10)内的压力的空气阀(13)；
其特征在于，所述入口(11)构造成漏斗形状，所述漏斗的顶部和底部的直径大于所述出口(12)的直径，从而当关闭所述空气阀(13)且水被驱动通过所述入口(11)进入所述罐(10)时，使压力上升并随后产生微气泡。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述入口(11)平行地设置在所述出口(12)上方。
3.根据权利要求2所述的装置(1)，其中所述入口(11)呈朝上的漏斗的形状。
4.根据权利要求2所述的装置(1)，其中，所述空气阀(13)设置在与所述入口(11)相同的轴线上。
5.根据权利要求2所述的装置(1)，其中，所述入口(11)的漏斗的顶部具有6.0mm至8.0mm的直径，并且所述入口(11)的漏斗的底部具有2.5mm至5.0mm的直径。
6.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述入口(11)设置在与所述出口(12)相同的轴线上。
7.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，所述入口(11)呈倒漏斗的形状。
8.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，所述入口(11)的所述倒漏斗的底部是伸长的。
9.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，所述空气阀(13)平行地设置在所述入口(11)和所述出口(12)的上方。
10.根据权利要求6所述的装置(1)，其中，所述入口(11)的漏斗的顶部具有2.5mm至5.0mm的直径，所述入口(11)的漏斗的底部具有6.0mm至8.0mm的直径。
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| WO2021002742A4 (en) | 2021-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220510 |